旋進旋渦氣體流量計

一、概述

旋進旋渦流量計是采用*的微處理技術,具有功能強,流量范圍寬,操作維修簡單,安裝使用方便等優點,主要技術指標達到國外同類產品的*水平的新型氣體流量儀表。

由于旋進旋渦流量計的*性，使得其在發展過程中必須不斷的適應機械制造水平的發展，所以旋進旋渦流量計根據其測量對象的不同，分為“智能型旋進旋渦流量計"和“蒸汽型旋進旋渦流量計"。

智能旋進旋渦氣體流量計采用*的微處理技術，具有功能強、流量范圍寬、操作維修簡單，安裝使用方便等優點，主要技術指標達到國外同類產品的*水平。可廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、煤炭等行業各種氣體的計量。蒸汽型旋進旋渦流量計采用*的雙探頭旋進式流量傳感器技術，抗*力強，*度高、無機械轉動部件，不易腐蝕，結構緊湊，可靠性高、穩定性好，維修量小。

二、工作原理

旋進旋渦流量計是當流體通過由螺旋形葉片組成的旋渦發生器后，流體被迫繞著發生體軸劇烈旋轉，形成旋渦。當流體進入擴散段時，旋渦流受到回流的作用，開始作二次旋轉，形成陀螺式的渦流進動現象。該進動頻率與流量大小成正比，不受流體物理性質和密度的影響。檢測元件測得流體二次旋轉進動頻率，就知道了流量。而且能在較寬的流量范圍內獲得良好的線性度。流量計算式為：K=f/q

式中：K ——流量儀表系數l/m3

f——旋渦頻率 Hz

q——體積流量m3/s

流量計的儀表系數在一定的結構參數和規定的雷諾數范圍內與流體的溫度、壓力、組分和物性（密度、粘度）無關。

三、應用場合

旋進旋渦流量計是集流量、溫度、壓力檢測功能于一體，并能進行溫度、壓力、壓縮因子自動補償，是石油、化工、電力、冶金等行業用于氣體計量的理想儀表?？捎糜诟鞣N氣體煤氣、空氣、氫氣、天然氣、氮氣、液化石油氣、過氧化氫、煙道氣、甲烷、丁烷、燃氣、沼氣、二氧化碳、氮氣、乙炔、氧氣、壓縮空氣、氬氣、甲苯、苯、二甲苯、硫化氫、二氧化硫、氨氣等。

四、旋進旋渦流量計由以下七個基本部件組成（圖1）：

1、旋渦發生體

用鋁合金制成，具有一定角度的螺旋葉片，它固定在殼體收縮段前部，強迫流體產生強烈的旋渦流。

2、殼體

本身帶有法蘭，并有一定形狀的流體通道，根據不同的工作壓力，殼體材料可采用鑄鋁合金或不銹鋼。

3、智能流量計積算儀

由溫度、壓力檢測模擬通道、流量檢測數字通道以及 微處理單元、液晶驅動電路和其它輔助電路組成，并配有外輸信號接口。

4、溫度傳感器

以Pt100/pt1000鉑電阻為溫度敏感元件，在一定溫度范圍內，其電阻值與溫度成對應關系。

5、壓力傳感器

以壓阻式擴散硅橋路為敏感元件，其橋臂電阻在外界壓力作用下會發生預期變化，因此在一定激勵電流作用下，其兩個輸出端的電位差與外界壓力成正比。

6、壓電晶體傳感器

安裝在靠近殼體擴張段的喉部，可檢測出旋渦進動的頻率信號。

7、消旋器

固定在殼體出口段，其作用是消除旋渦流，以減小對下游儀表性能的影響。

五、流量計由傳感器和轉換顯示儀組成

1、傳感器包括旋渦發生器、檢測元件、整流器和殼體。旋渦發生器由特定螺旋形葉片組成，它固定在殼體收縮段前端，強迫流體產生強烈的旋渦流。檢測元件安裝在靠近擴張管的喉部，用熱敏、壓電、應變、電容或光纖等檢測元件可測出旋渦進動的頻率信號。整流器固定在流量計表體出口，其作用是消除旋渦流，以減小下游流態對儀表測量的影響。殼體設計成一定形狀的流道，使旋渦形成，固定和保護安裝在內部的零部件，并通過法蘭與管道相連接。

2、轉換顯示儀由壓電傳感器檢測到的微弱電壓信號經過放大、濾波、整形后，變成頻率與流量成正比的脈沖信號，然后由顯示儀計數顯示。顯示儀配有外輸接口，輸出各種信號。對測量的氣體介質可進行溫度和壓力的補償，轉換為標準狀況下的體積流量，并顯示。

3、結構構成： 結構緊湊，主要由殼體、旋渦發生體、傳感器（溫度、壓力、流量）、整流器、支架和轉換器構成。

六、主要特點

1、內置式壓力、溫度、流量傳感器，安全性能高,結構緊湊，外形美觀；

2、就地顯示溫度、壓力、瞬時流量和累積流量；

3、采用新型信號處理放大器和*的濾波技術，有效地剔除了壓力波動和管道振動所產生的干擾信號，大大提高了流量計的抗*力，使小流量具有出色的穩定性；

4、*時間顯示及實時數據存儲之功能，無論什么情況，都能保證內部數據不會丟失,可*性保存；

5、整機功耗極低,能憑內電池*供電運行,是理想的無需外電源就地顯示儀表；

6、防盜功能可靠，具有密碼保護,防止參數改動；

7、表頭可180度隨意旋轉，安裝方便。

七、技術參數

1、流量計規格、基本參數：

注：a.表中所列的流量范圍為產品出廠時檢定的流量范圍（常溫、常壓下介質為空氣P=1.205Kg/m3）；b.隨著壓力的增大，流量范圍也隨之擴大。

2、標準狀態情況：P=101.325kPa，T=293.15K；

3、使用條件：a、環境溫度：-30~+60℃；

b、介質溫度：-20~+80℃；

c、相對溫度：5%~95%；

d、大氣壓力：86kPa~106kPa；

4、電氣性能指標：a、工作電源：外電源：+24VDC；

b、內電源：3.6V鋰電池；

c、整機耗能：外電源，<1W內電源，<0.3mW，鋰電池可用二年以上；

d、輸出方式：頻率信號；

e、4~20mA電流信號：對應流量0~Qmax,20mA對應流量可由用戶自己設定；

f、RS485通訊：可傳輸溫度、壓力、瞬時流量和累積流量參數；

5、防爆標志：Exd Ⅱ BT4；

6、防護等級：IP65。

八、故障現象及解決辦法

1、流量計表頭顯示溫度、壓力正常，無瞬時流量顯示

原因(1)：流量計選型過大，選型過大會造成流量計無流量顯示。解決辦法：一是調低流量計下限截止頻率(這樣流量計可以使用，但會造成流量計精度降低)。二是更換小規格流量計。

原因(2)：前置放大器無電流輸入。解決辦法：流量計無電源供電，進行流量計24V外部電源或電池供電。

原因(3)：前置放大器無頻率輸出?？筛鼡Q前置放大器。

原因(4)：主板損壞?？筛鼡Q流量計主板。

2、流量計表頭溫度、瞬時流量有顯示，壓力與實際工作壓力指示不符

現象(1)：若壓力示值為“80"或流量計“壓力上限"(上限在流量計選型參考表內可查到)。原因：一是外接一新壓力傳感器，看表頭是否顯示當地大氣壓，若顯示當地大氣壓，則原傳感器損壞?？筛鼡Q壓力傳感器。二是外接一半新壓力傳感器，若表頭顯示仍為“80"，則證明流量計主板壞?？筛鼡Q流量計主板。

現象(2)：壓力示值基本為一定值(現場工作壓力變化較大，流量計表頭顯示壓力無變化或變化較小)。原因：一是壓力傳感器取壓孔堵塞?？汕謇砣嚎?。二是壓力傳感器線性校準曲線變壞?？筛鼡Q或重新標定壓力傳感器。

3、表頭顯示瞬時流量、壓力正常，溫度顯示與工作現場溫度不符

現象(1)：溫度示值為“-75C"或超過“100℃"。原因：溫度傳感器損壞。可更換傳感器。

現象(2)：溫度示值超過或低于現場實際溫度，更換傳感器后，仍為該現象。原因：溫壓電路損壞?？筛鼡Q溫壓電路。

4、流量計表頭無顯示

原因(1)：流量計無24V電源或電池供電。對流量計進行24V供電或更換流量計電池。

原因(2)：流量計液晶板損壞。更換流量計液晶板。

原因(3)：流量計主板損壞。更換流量計主板。

原因(4)：電源接線有誤或斷線。查找并重新接線。

九、安裝注要求：

1、傳感器按流向標志可在垂直、水平或任意傾斜位置上安裝；

2、當管線較長或距離振動源較近時，應在流量計的上、下游安裝支撐，以消除管線振動的影響；

3、傳感器的安裝地點應有足夠的空間，以便于流量計的檢查和維修，并應滿足流量計的環境要求；

4、應避免外界強磁場的干擾；

5、在室外安裝使用時，應有遮蓋物，避免烈日曝曬與雨水浸蝕，影響儀表使用壽命；

6、管線試壓時，應注意智能型流量計所配置壓力傳感器的壓力測量范圍,以免過壓損壞壓力傳感器。

7、應注意安裝應力的影響，安裝流量計上游和下游管道應同軸，否則會產生剪切應力。安裝流量計的位置應考慮密封墊片的厚度，或在下游側安裝一個彈性伸縮節。

8、安裝流量計之前應先清除管道中的焊渣等雜物。

9、投入運行時，應緩慢開啟流量計上、下游閥門，以免瞬間氣流過急而沖壞起旋器。

10、當流量計需要有信號遠傳時，應嚴格按“電氣性能指標"要求接入外電源（8～24）VDC，嚴禁在信號輸出口直接接入220VAC或380VAC電源；

11、用戶不得自行更改防爆系統的接線方式和任意擰動各個輸出引線接頭；

12、流量計運行時，不允許隨意打開后蓋改動儀表參數，否則影響流量計的正常工作；

13、定時檢查流量計法蘭處的泄漏情況。

十、注意事項：

為了更好地使用本產品，應注意以下幾點：

1、 正確選型：選型過程中應當把握兩條基本原則，一要保證生產安全，二要保證使用精度。要做到這一點，就必須落實三個選型參數，即近期和遠期的zui大、zui小及常用瞬時流量（主要用于選定儀表的大小規格），被測介質的設計壓力（主要用于選定儀表的公稱壓力等級），實際工作壓力（主要用于選定儀表壓力傳感器的壓力等級）。

2、 用前標校：為了確保儀表在今后的工作過程中其測量結果的可靠與準確，應在正式安裝前將其送往具有這方面檢定能力及資質的部門，進行一次全流量范圍的系統檢定。

3、 注意安裝：雖然該種儀表對工藝安裝及使用環境沒有太多的特殊要求，但任何一類流量測量儀表都有這樣一些共性，即盡可能避免振動及高溫環境，遠離流態干擾元件（如壓縮機、分離器、調壓閥、大小頭及匯管、彎頭等），保持儀表前后直管段內壁光滑平直，保證被測介質為潔凈的單相流體等。

4、 后期管理：為了保證儀表*工作的準確性、可靠性（避免意外停運和數據丟失），應定期進行系統標校（每1～2年），抄錄表頭數據（每天或每周），更換介質參數（每月或每季）以及不定期查看電池狀況，檢查儀表系數及鉛封等。

5、 內部維護：氣質臟污或其它原因，需要對儀表的測量腔體及其構件進行定期檢查或清洗。有一點必須特別注意：對于同規格的旋進旋渦流量計，其旋渦發生體、導流體等核心組件并不能互換。否則，須重新標定儀表計量系數并對其配帶的溫度及壓力傳感器進行系統校正。